[发明专利]一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺

说明书

技术领域

本发明属于乳酸钙生产技术领域，具体涉及一种以薯干为原料发酵生产乳酸钙的生产工艺。

背景技术

乳酸钙是一种钙营养强化剂，分子式为(C₆H₁₀O₆·Ca)，由于乳酸钙分子中有一个不对称碳原子，所有存在左旋L-乳酸钙和右旋D-乳酸钙两种异构，工业品一般为L-乳酸钙(左旋)和DL-乳酸钙(消旋)，其外观均为白色粉末或颗粒，略苦味，易溶于水，用于食品、饮料、医药、饲料等领域，主要用作补充钙质，具有含钙高、易吸收、安全性好、适用范围广等优点，现有乳酸钙的生产主要方法有：

1、发酵结晶法。即先将大米或玉米等淀粉质原料经发酵制成乳酸钙发酵溶液，发酵液经过滤后，浓缩至20～40％浓度，然后在结晶槽中冷却，静置24小时以上，乳酸钙结晶后排放母液，将乳酸钙晶体后取出，然后经洗晶、烘干、粉碎，制成乳酸钙成品。这种方法制得的乳酸钙成本较低，但存与人争粮、质量不稳定、母液污染环境、结晶取晶费时费力、不便于连续生产等不足。

2、乳酸合成法。即先将大米或玉米等淀粉质原料发酵精制成乳酸产品，再用成品乳酸和碳酸钙中和反应，制成乳酸钙溶液，浓缩至50～65％浓度，过滤后在结晶槽中冷却，乳酸钙与母液形成整体结晶，将晶体取出，然后将乳酸钙结晶进行破碎、烘干、粉碎，制成乳酸钙成品。这种方法制取乳酸钙投资较省，但由于需要先将发酵液制成乳酸成品，而在乳酸生产过程中会产生大量废硫石膏固体废弃物，且乳酸钙结晶、取晶不能连续生产，存在成本较高、费时费力等不足。

目前国内外乳酸钙传统生产方法在节能、减排、降耗及提高品质方面都有显著缺陷。要满足生产力发展要求并提高产品的市场竞争力，乳酸钙生产须解决三方面的问题：一是选取高转化率的菌种，提高发酵收率；二是要采用新的工艺技术，促进节能减排增效；三是要提高产品品质，使乳酸钙质量符合先进标准要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述乳酸钙生产所存在的质量较差、费时费力、污染环境、成本高等问题和不足之处，而提供一种高效、经济、适应大规模生产的以薯干为原料发酵生产乳酸钙的工艺。

本发明技术方案是乳酸钙生产工艺采用薯干为原料，薯干经液化、糖化后制成淀粉水解糖发酵液，然后接入经优化选育的乳酸菌种，以碳酸钙为中和剂发酵48～72小时制成乳酸钙发酵液，再经脱色、过滤、浓缩、制片、烘干、粉碎制成乳酸钙产品，乳酸钙生产工艺包括菌种选育、菌种扩大培养、薯干发酵液的制备、发酵及精制过程，实现本发明方法和步骤如下：

1、菌种选用。本发明所述技术方案在生产L-乳酸钙时，选用的菌种为一种嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus，菌种编号：kaif6006)，菌种培养基组成为：5°Bé麦芽汁中加入酵母膏0.5％，无菌碳酸钙0.6％，琼脂1.5～2.0％，pH6.8；本发明所述技术方案在生产DL-乳酸钙时，选用的菌种为一种德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp，菌种编号：kaif6004)，菌种培养基组成为：酪蛋白胨10.0g，牛肉膏10.0g，酵母粉5.0g，葡萄糖5.0g，乙酸钠5.0g，柠檬酸二胺2.0g，Tween801.0g，K₂HPO₄2.0g，MgSO₄·7H₂O 0.2g，MnSO₄·H₂O 0.05g，CaCO₃20.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH 6.8。

2、菌种扩大培养。将-18℃以下低温下保藏好的乳酸菌种取出，在室温下解冻，接入100ml乳酸菌种培养基中，在培养箱中保持温度48～50℃，发酵培养6小时后，加入适量CaCO₃，使培养液pH值保持在5.5～6.0，发酵24～28小时，然后按以上步骤将菌种逐步扩大培养至500mL、3000mL、25L直至2000L菌种罐备用。

3、薯干发酵液的制备。将薯干原料粉碎至80目，在一定条件下进行液化、糖化，制成淀粉水解糖，水解糖浓度为10～15％，控制温度48～50℃，加入5％麦麸或豆粕，制成薯干发酵液。